清水吸收丙酮填料塔的设计书

液膜吸收系数有下式计算：

kL?0.0095（UL?W?L2/3）(?L?LDL)?1/2(?Lg1/3)?L11668.792/33.227?1.27?1081/3-1/23.227?0.0095（）（）（） -647.97?3.2271.22?4.28?101.22?0.15m/h由kGa?kGaW?1.1，阶梯环填料是开孔环，查表5-14[1]得??1.45，则

1.1kGa?kGaW?1.1?0.0614?47.97?1.45?4.432kmol/（m3?h?kPa） 0.40.4kLa?kLaW??0.15?47.97?1.45?8.348 l/hu?70%?50% uF修正的恩田公式只使用于u?0.5uF的情况，当u?0.5uF时，需要按下式进行校正，即

'kGa?[1?9.5(

1.75 ?[1?9.5?(?0.5)1.4]?4.432?8.855kmol/（m3?h?kPa）2.5k'La?[1?2.6(u?0.5)2.2]kLauFu?0.5)1.4]kGauF1.75 ?[1?2.6?(?0.5)2.2]?8.348?8.977 l/h2.5

气相总体积传质系数为

KGa?11k'Ga?1Hk'La?111?8.8550.25?8.977?1.79kmol/（m3?h?kPa）

气相总传质单元高度为

HOG?VV148.8???1.29m KYa?KGap?1.79?101.6?0.785?0.923.5.3 填料层高度的计算

Z?HOGNOG?1.29?7.13?9.20m

9

采用上述方法计算出填料层高度后，还应保留一定的安全系数，则

Z'?1.25?9.2?11.5m

设计取填料层高度为

Z'?12m

查表5-16[1]，对于阶梯环填料，h?8~15，hmax?6mm。取

h?8?900?7200mm

h?8,则 D计算得填料层高度为12000mm>7200mm，依据表5-16[1]阶梯环填料的分段要求，可将填料层分为两段设置，每段6m，两段之间设置一个液体再分布器。

3.6 填料塔附属高度的计算

塔的附属空间高度包括塔上部空间高度、安装液体分布器和液体再分布器（包括液体收集器）所需要的高度、塔底部空间高度以及塔裙座高度[5]。本次设计塔上部空间高度，可取为1.2m，液体再分布器的空间高度约为1m，塔底液相停留时间按5min考虑，则塔釜液所占空间高度为

5?60?Z1?7419.6997.043?3600?0.8m 0.785考虑到气相接管所占空间高度，底部空间高度可取1.0m，所以塔的附属高度为

Z1'?1.2?1?1?3.2m（不含裙座高度）

3.7 填料层压降的计算

散装填料的压降值由Eckert通用关联式计算，则横坐标为

?L?V0.5()?0.054 ?V?L查表5-18[1]得，?p?116m-1，纵坐标为

u2?P??V0.21.752?116?11.220.2?L???3.227?0.056

g?L9.81997.043查图5-32[3]得

10

?p/Z?42?9.81?412.02Pa/m

则填料层压降为

?p?412.02?12?4944.2Pa

第4章 填料塔附件的选择与计算

4.1 液体分布器简要设计 4.1.1 液体分布器的选型

液体分布装置的种类多样，有喷头式、盘式、管式、槽式、及槽盘式等。因槽式液体分布器具有较大的操作弹性、优良的布液性能、极好的抗堵塞、结构简单、气相阻力小等优点，故本设计选用槽式分布器。

4.1.2 分布点密度计算

液体喷淋密度越小，分布点密度越大。喷淋点密度为U?因该塔喷淋电密度较小，设计去喷淋点密度为100点/m2

布液点数为

n?0.785?0.92?100?63.585点?64点

Lh?11.70，

0.785D2按分布点几何均匀与流量均匀的原则，进行布点设计。设计结果为：二级槽共设5道，在槽侧面开孔，槽宽度为40mm，槽高度为200mm，两槽中心距为170mm。分布点采用三角形排列，实际设计布点数为66点，布液点示意图如图4-1所示。

11

8040170170170170

图4-1槽式液体分布器二级槽的布液点示意图

4.1.3 布液计算

液体体积流量为

Ls?412.2?18?2.07?10-3m3/s

997.043?3600π2Ls?d0n?2g?H，??0.55~0.60

4，?H?160mm，则布液孔径为 取??0.604Ls1/2d0?（）πn?2g?H 7419.64?997.043?()1/2?0.0063m3.14?62?0.60?2?9.81?0.16设计取d0?6mm

4.2 液体收集及分布装置

为减小壁流现象，当填料层较高时需进行分段，本次设计填料层高度Z=12m，故需分成2段，两段之间设置液体收集及再分布装置。多孔盘式液体再分布器是集液体收集和在分布功能于一体的液体收集和再分布装置，其具有结构简单、紧

12